Experiência n° 1 – MEDIDAS . MEDIDAS 1. Objetivos No final desta experiência o estudante deverá ser capaz de: • Usar e ler termômetros, balanças, provetas e pipetas; • Utilizar algarismos significativos; • Distinguir o significado de precisão e exatidão. 2. Introdução Medidas são essenciais para todas as ciências. As propriedades fundamentais mais utilizadas são comprimento, massa, tempo e temperatura. Outras propriedades da matéria como volume, densidade ou velocidade são quociente ou produtos de propriedades fundamentais. Assim unidades de volume são comprimento elevado ao cubo, unidades de densidade são massa/(comprimento)3 e unidades de velocidade são comprimento/tempo. O SI (Sistema Internacional de Unidades) que é o antigo sistema métrico expandido, é um sistema decimal no qual os prefixos utilizados indicam frações e múltiplos de dez. Os mais comuns em química são: Mega Kilo Deci Centi Mili Micro Nano Pico M K d c m µ n p 106 103 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 Algarismos Significativos: Um número de pessoas numa sala de aula e uma dúzia de ovos são números exatos. Não há dúvida quanto ao número de pessoas dentro da sala de aula e uma dúzia de ovos. Por outro lado, os números obtidos numa medida não são exatos. Suponha a medida da temperatura indicada no termômetro seja de 25,6º ou 25,7º. Na tentativa de medir a temperatura com precisão até uma casa depois da vírgula você teve que fazer uma estimativa deste último algarismo. Existe a certeza de que a temperatura é maior do que 25º C é menor do que 26º C, mas o último algarismo é duvidoso. O valor da temperatura medida com esse termômetro possui, portanto 3 algarismos significativos e é incorreto acrescentar um quarto algarismo, como em 25,63, pois se o algarismo 6 já é duvidoso não faz sentido o acréscimo do algarismo 3. Com um termômetro mais preciso uma medida com maior número de algarismos pode ser obtida. Na leitura do volume de água em um frasco cilíndrico como uma proveta ou uma bureta você notará que a superfície de água não é plana e forma um fenômeno chamado menisco. Leia sempre o ponto mais baixo do menisco. Note também, que escrever as unidades das medidas é tão importante quanto um número. Experiência n° 1 – MEDIDAS . 3. Procedimento Experimental 3.1 Medidas de Temperatura 3.1.1 3.1.2 3.1.3 Coloque cerca de 200 mL de água da torneira em um béquer, meça e anote a temperatura utilizando o termômetro, descarte a água na pia. No béquer prepare uma mistura de 20 mL de água e gelo (1 a 2 cubos). Agite devagar com o bastão de vidro e meça a temperatura da mistura. Adicione 5g de cloreto de sódio (sal de cozinha) na mistura de gelo e água. Agite devagar com o bastão de vidro e meça a temperatura da mistura. 3.2 Medidas de Massa 3.2.1 Três objetos: uma rolha de borracha, um cadinho de porcelana e um frasco de pesagem (vidro de relógio), encontram-se em sua bancada. Antes de pesá-los, pegue cada objeto e tente estimar qual o mais pesado e qual o mais leve, enumerando de 1 (mais pesado) a 3 (mais leve) na tabela da folha de dados. 3.2.2 Pese um béquer seco. Adicione então 50 gotas de água destilada com um conta-gotas e pese o conjunto. O propósito deste procedimento é encontrar o número de gotas em um mililitro (mL) e o volume de uma gota de água. 3.3 Medida de Volume (Exatidão e Precisão) 3.3.1 a) b) c) d) e) 3.3.2 Medida com a proveta: Pese um béquer seco e anote o seu peso, anotando até uma casa depois da vírgula. Meça 50 mL de água destilada utilizando uma proveta. Coloque os 50 mL de água no béquer e pese-o novamente. Meça novamente mais 50 mL de água e adicione no mesmo béquer e pese-o novamente. Faça isso mais uma vez, ou seja, meça mais 50 mL de água e adicione no béquer, completando 150 mL e pese-o novamente. Medida com a pipeta volumétrica: a) Utilizando o mesmo béquer anteriormente pesado, seque-o bem e adicione 50 mL de água destilada utilizando uma pipeta volumétrica, a seguir pese-o. b) Meça novamente mais 50 mL de água e adicione no mesmo béquer e pese-o novamente. c) Faça isso mais uma vez, ou seja, meça mais 50 mL de água e adicione no béquer, completando 150 mL e pese-o novamente. 4. Questionário 1234- Explique as observações no item 3 do procedimento 3.1. Como você pode medir ¼ mL de água com o equipamento utilizado no item 3.2.2 e conhecida a densidade água (1,0 g/mL)? Na avaliação da massa de 50 mL de água (procedimento 3.3) foram utilizadas uma proveta e uma pipeta volumétrica. Qual dos dois possui melhor precisão? Explique sua resposta. 50 mL de água a 20oC possui uma massa de 49,915 g. Comparando os resultados que você obteve no procedimento 3.3, foi a proveta ou a pipeta que deu um resultado mais próximo do valor, ou seja, qual dos dois é mais exato? Explique sua resposta. Experiência n° 1 – MEDIDAS . FOLHA DE DADOS Equipe:__________________________________________________ Turma:_______ __________________________________________________ Data:___/___/___ 3.1 Medidas de Temperatura 3.1.1 Temperatura da água da torneira: ________oC 3.1.2 Água com gelo : - Depois de agitada: ________ oC - Com o sal adicionado: ________ oC 3.2 Medidas de Massa 3.2.1 Numere de 1 a 3 os objetos (1 = mais pesado) Objeto Ordem de massa estimada Massa medida (g) Ordem de massa real Rolha de borracha Frasco de pesagem Cadinho de Porcelana 3.2.2 Medida da massa de uma gota de água Massa do béquer: _________g Massa do béquer + 50 gotas de água: _________g Massa de 50 gotas de água: _________g Massa de 1 gota de água:____________g 3.3 Medida de Volume: PROVETA (3.3.1) PIPETA (3.3.2) Massa do béquer antes da adição da água Após a adição do 1o (50 mL) de água Após a adição do 2o (50 mL) de água = 100ml Após a adição do 3o (50 mL) de água = 150 ml Massa do 1o (50 mL) de água Massa do 2o (50 mL) de água Massa do 3o (50 mL) de água Média das três medidas de massa Desvio de cada medida com relação à média Média dos desvios Valor da medida ( ± )g ( ± )g